3.2.4.1 Variáveis micro-climáticas
As variáveis micro-climáticas são coletadas de acordo com a necessidade de aplicação dos índices. São medidos os valores de temperatura do ar (°C), temperatura de bulbo úmido (°C), umidade relativa (%), temperatura de globo (°C) e velocidade do vento (m/s).
Tais variáveis são coletadas por meio de instrumentos de medição e visam, também, caracterizar as condições micro-climáticas urbanas no momento em que é realizado o levantamento de campo.
A temperatura média radiante é um dos parâmetros necessário ao cálculo de índices racionais. Nesse estudo, ela é determinada de três maneiras: através do programa
RayMan e por meio das equações descritas em Givoni (1976) e Thorsson et al. (2007).
O cálculo da temperatura média radiante através do RayMan requer a introdução de fotografias de olho-de-peixe. Cada pixel da imagem corresponde a um fator de ângulo localizado por um ângulo azimutal e zenital. O somatório de todos os fatores de ângulo resulta
no valor do Fator de Céu Visível, necessário ao cálculo da temperatura média radiante e da densidade dos fluxos de radiação de onda-curta e longa que alcançam o corpo humano nas complexas estruturas urbanas. Matzarakis, Rutz e Mayer (2007, 2010) descrevem, detalhadamente, todos os procedimentos usados na identificação desses parâmetros.
O cálculo da temperatura média radiante usando a fórmula de Belding (Givoni, 1976) e para convecção forçada da ISO 7726 definida em Thorsson et al. (2007) é dado como:
= + , � , ( − ) (°C) (19)
= {( + ) + [( , × � × , )
� × � , ] × ( − )} − (°C) (20)
onde:
tmrt é a temperatura média radiante (°C) tg é a temperatura de globo (°C)
v é a velocidade do vento (m/s)
g é a emissividade do globo igual a 0,95 (adimensional) D é o diâmetro do globo igual a 0,15 (m)
ta é a temperatura do ar (°C)
De acordo com as equações descritas acima, é necessária a identificação da temperatura de globo, a qual consiste na temperatura indicada por um sensor de temperatura localizado no centro de um globo. O formato esférico e a cor negra permitem que a radiação de um ambiente real, geralmente heterogênea, seja integrada em um valor médio (LAMBERTS et al., 2011).
3.2.4.2 Variáveis individuais e subjetivas
As variáveis individuais são coletadas no ato da entrevista com o objetivo de caracterizar a população analisada e possibilitar o cálculo individual dos índices térmicos racionais. Correspondem às características pessoais de cada indivíduo, como: altura (m), idade (anos), peso (kg), sexo, taxa metabólica e isolamento térmico proporcionado pela roupa.
A atividade metabólica, como potência calorífica, pode ser expressa em Watt. Mas, ao considerar-se a quantidade de energia consumida, ela incorpora na sua definição, a unidade de área de superfície corporal, passando a ser expressa em termos de densidade de fluxo energético (W/m²). Normalmente, a sua unidade de medida é o Met. Para uma pessoa saudável em repouso e com área corporal de 1,80m² (1,70m de altura e 69kg de peso), 1Met
corresponde a 58,2W/m² e equivale a, aproximadamente, 100W (ASHRAE, 2004). O Quadro 12 apresenta a taxa metabólica de algumas atividades típicas.
Normalmente, a identificação da taxa metabólica é feita por meio de tabelas, mas ela ainda pode ser calculada em função da taxa cardíaca ou do consumo de oxigênio (LEITE, 2002; BARBIERO, 2004; MONTEIRO, 2008; VAGLIATTI, 2010).
Quadro 12 - Taxa metabólica de atividades típicas.
Atividade Met* W/m²*
Dormindo Reclinado Sentado Em pé
Caminhando em superfície plana a: 0.9m/s 1.2m/s 1.8m/s Lendo ou escrevendo Digitando Arquivando sentado Arquivando em pé Empacotando
Dirigindo carro passeio Cozinhando Limpando a casa Dançando, socialmente Andando de bicicleta 0,7 0,8 1,0 1,2 2,0 2,6 3,8 1,0 1,1 1,2 1,4 2,1 1,0 - 2,0 1,6 - 2,0 2,0 - 3,4 2,4 - 4,4 3,0 - 4,0 40 45 60 70 115 150 220 60 65 70 80 120 60 - 115 95 - 115 115 - 200 140 - 255 175 - 235 *adulto saudável com área de superfície corporal equivalente a 1,80m² Fonte: ISO 7730 (1994) e ASHRAE, 2004.
O isolamento térmico do vestuário refere-se ao transporte de calor sensível. A unidade de medida utilizada para caracterizar o efeito do vestuário é o Clo (do inglês
Clothes). Significa o isolamento necessário para fazer a transferência de 1W/m2, com um gradiente de temperatura de 0,155°C entre duas superfícies (FROTA; SCHIFFER, 2001).
Assim, quanto maior for a resistência da roupa, menores serão as trocas de calor do organismo com o meio. O Quadro 13 apresenta a resistência térmica de algumas peças do vestuário. Para identificar o valor do conjunto, é necessário somar todas as resistências e multiplicar por 0,82 em função do efeito das sobreposições de diferentes peças (PARSONS, 1999).
As variáveis subjetivas também são coletadas por meio da aplicação de questionários. Referem-se à percepção, avaliação e preferências térmicas. Inicialmente, procura-se avaliar também a percepção das sensações térmicas em função das variáveis ambientais como sugerido por Giralt (2006) e Monteiro (2008), mas após a aplicação do experimento piloto, observa-se uma dificuldade em avaliar separadamente, cada elemento
climático, principalmente, a umidade e a temperatura radiante. Dessa forma, opta-se por questões mais genéricas.
Quadro 13 - Isolamento térmico para peças individuais de roupas (Clo).
Descrição do vestuário Icl (clo) Descrição do vestuário Icl (clo)
Camisas: regata
malha de mangas curtas malha de mangas longas tecido de mangas curtas tecido de mangas longas com gravata
Jaquetas:
esportiva de algodão tecido fino sem mangas tecido leve com mangas curtas tecido pesado com mangas longas Paletó simples
Paletó transpassado Vestidos:
tecido fino sem mangas tecido fino com mangas curtas
0,09 0,17 0,22 0,19 0,25 + 5% 0,34 0,10 0,25 0,35 0,36 0,44 0,17 0,29 Calças compridas: tecido fino tecido pesado
agasalho esportivo de algodão Saias:
tecido fino tecido pesado Short
Bermuda
Macacão com mangas curtas Roupa interior leve
Meias Sandália Chinelo Sapato Tênis Botas 0,15 0,24 0,28 0,14 0,23 0,06 0,08 0,30 0,04 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,10 Fonte: ISO 7730 (1994) e ASHRAE (2004).
3.2.4.3 Variáveis de controle
As variáveis de controle são aquelas relacionadas aos aspectos físicos, psicológicos e culturais que podem influenciar o balanço energético do corpo humano, como o estado de saúde, o tempo de exposição ao meio térmico atual e o processo de aclimatização. Além destas, ainda são consideradas a atividade profissional e o local de residência, com a finalidade de caracterizar contextualmente o meio em que a pesquisa é realizada. Todas estas questões são apresentadas a seguir, na elaboração do questionário.